液压支架教学课件

宁夏工业职业学院
护帮板 顶梁侧护板
顶梁
尾梁侧护板
平衡千斤顶 前探梁
尾梁 四连杆
底座 立柱
推拉（移架）千斤 顶
液压支架结构及主要部件
2、作用
主要用于在综采工作面支护顶板，提供安全的工作空间。
液压支架的支护方式是指采煤工作面中采煤机、刮板输 送机、液压支架三种设备在工作中的配合形式。目前主 要有以下两种：
三、液压支架的 支护方式
即时支护：循环方式为落煤一移架一推溜，可适用于 各种顶板条件，目前应用最为广泛。 滞后支护：循环方式为落煤一推溜一移架，可用于稳定、 完整的顶板条件，目前应用较少。
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四、液压支架 的分类
液压支架的分类方 法很多，一般是按照 架型与围岩结构进行 分类，可分为以下三 种类型：
• （三）、支撑掩护式液压支架 • 1、通常为两排立柱（少数为三排）支撑。 支架支撑力的集中作用区（或称力平衡区） 离煤壁较远，总支撑力高，切顶能力强。 • 2、具有掩护梁、连杆等稳定机构，可以 承受顶板水平力，支架稳定性好。 • 3、挡矸、掩护性能好，一搬都有掩护梁， 活动侧护板等挡矸掩护部件，能可靠地使 工作面与采空区隔离、阻止窜矸。 • 4、控顶距较大，顶梁较长，对顶板的反复 支撑次数相对较多，易使直接顶破坏，
六、 液压支架型号表示方法
• 产品类型及特征代号——大写汉语拼音字母 • 主要参数代号 ——阿拉伯数字 • 补充特征及修改序号——阿拉伯数字和汉语拼音字母
一、液压支架产品型号说明
• 1、产品类型代号——Z • 2、第一特征代号，表示产品的支护功能、主要用途。 D－垛式 J－节式 Z－支撑掩护式 Y－掩护式 F－放顶煤 C－充填式 • 3、第二特征代号，表示产品的结构特征、使用场所等。 H－滑移顶梁 X－立柱“X”形布置 P－铺网
五、液压支架的工作原理
• 两个基本动作：升降、推移。
• 利用乳化液泵站提供的高压乳化液体，通过立柱、推移 千斤顶来完成各种动作。
• 一、升降：指液压支架升起支撑顶板到下降脱离顶板整
个工作过程。分为四个工作阶段，分别是： 初撑阶段 增阻阶段 恒阻阶段 降架阶段
1、初撑阶段：立柱上升，达到初撑力。 立柱初撑力:Pzc=πD2/4×Pb×10－3 支架初撑力: Pjc＝Pzc×n×η
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《采掘机械使用与维护》
《采掘机械使用与维护》
任务一 液压支架基本操作
一、概述
液压支架是以高压液体为动力，由若 干金属构件与液压元件组成的一种支撑和 控制顶板的设备，它能可靠而有效地支撑 和控制工作面顶板，隔离采空区，防止矸 石窜入工作面，保证作业空间，并且能够 随工作面的推进而自动前移，不断将采煤 机和输送机推向煤壁，从而满足了工作面 高产、高效和安全生产的要求。 宁夏工业职业学院
式中 Pzc——立柱初撑力，KN；
D——立柱缸体内径，mm； Pb——泵站工作压力，MPa； n——每架支架的立柱数量； Pjc——支架初撑力， η KN； η——支护效率。 支护效率主要取决于立柱的倾斜程度，当立柱直立时， 支护效率为1。 支架的初撑力取决于泵站工作压力、立柱数目、立柱 缸径以及立柱布置的倾斜程度。
图3—8支撑掩护式端头支架 L—底座；2—前连杆；3—后连杆；4Байду номын сангаас掩护梁；5—掩护粱侧护板；6— 顶粱侧护板；7—主梁；8—倒推千斤顶；9—锚固千斤顶；10—前梁； 11—调整千斤顶；12—前托座；13—推移千斤顶；14—操纵阀；15—立 柱；16—滑移底座；17—推机头千斤顶
端头支架是与工作面中间支架配套的综采支护 设备。由工作面支架、工作面进风巷端头支架、工 作面回风巷端头支架组成了工作面的全封闭支护。 端头支架的主要作用是：支撑工作面端部的顶板， 承受一定的超前压力，保证工作面上下出口的畅通 和有足够的通风断面，保证行人和设备运送的安全， 锚固工作面刮板输送机，有效地防止刮板输送机和 工作面支架下滑，保证工作面刮板输送机与工作面 巷道转载机的正常搭接关系，推移转载机前移。端 头支架的工作过程由几个基本动作组成，即支架的 升降、推移刮板输送机机头或支架自移和推移转载 机等。
（七）液压支架工岗 位职责
1.严格执行液压支架操作规程和有关规定； 2.搞好交接班工作； 3.按作业顺序依次移架、推刮机输送机，并保持成直线，操作完毕后 手柄必须回复“0”位； 4.发现丢底、割底时，及时统治采煤机司机处理，特殊情况要向班长 汇报； 5.要保护液压支架的油管及电缆槽中的管线，不准拉坏或挤压； 6.遇工作面顶板条件不好时，要认真观察顶板变化情况，精心操作， 严防发生冒顶事故； 7.工作中要与采煤机司机互相配合，与周围人员打好招呼，注意安全。
二、液压支架 的组成和作用
1、承载结构件：用于直接承受支架外力和传递顶 板载荷作用的结构件。如：顶梁、掩护梁、底座、 连杆等。 2、执行元件：以液体为介质产生主动作用力抵抗 外力对支架的作用，并实现支架的各种功能。如立 柱和各种用途的液压千斤顶。
1、组成
3、控制元件：用于控制各执行元件动作的方向、出力、 速度等实现人为性的操纵、控制为生产服务。如操纵 阀、单向阀、安全阀等。 4、辅助装置：为完善液压支架的工作性能扩大其使用 范围，用于不直接承受顶板载荷，而为实现支架某种动 作或功能所配备的必要装置。如推移装置、护帮装置、 侧护板、防倒、防滑装置等。 5、工作液体：用于传递能量的工作介质。液压支架使 用的工作液为乳化液，配置比为5%，使用中不得低于 3%。
• 二、支架在工作面的安装 • 支架进入工作面后， 须注意如下事宜： • 1.安装时应使支架中心距为1.5 米， 并排列在一 条直线上且相互平行以保证支架与运输机联接准 确。 • 2.拆除活动侧护板的锁紧件，升起支架撑住顶板。 • 3.调定泵站压力，调好后接通液压管路，接通时， 建议将乳化液放掉少许冲一下液压系统，以免将 赃物带入液压系统中。 • 工作面全部设备安装完毕后，进行调试和空运转， 试生产经检验合格后方可正式投入生产。
掩护式支架
支撑式支架
支撑掩护式 支架
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千 斤 顶 安 装 位 置
掩护式、支撑掩护式
掩护式
支撑掩护式
• （一）、支撑式液压支架 • 支撑式液压支架分为垛式和节式液压支 架两种，目前由于节式液压支架稳定性、 防护性能差，用的也比较少，趋向于淘汰。 垛式液压支架如图3-2所示，由前梁、顶梁、 立柱、推移千斤顶和底座箱等部件组成， 其结构特点如下：
• （二）、掩护式液压支架 • 1、支架支撑力集中作用点离煤壁较近，加之平 衡千斤顶的作用，对端面顶板的支撑力较大，可 以有效防止端面顶板的早期离层和破坏。 • 2、控顶距小，顶梁较短，对顶板的反复支撑 次数少，减少了对直接顶的破坏。 • 3、可以承受顶板的水平分力，支架稳定性能 好。 • 4、掩护性好，一般都有掩护梁、活动侧护板 等部件，能可靠地使工作面和采空区隔离。 • 5、立柱一般呈倾斜布置，支架的调度范围大。
• 端头液压支架 • 端头液压支架分为垛式锚固支架、框式锚固支架、 迈步式端头支架和支撑掩护式端头支架，目前使 用最多的是支撑掩护式端头支架。 • 支撵掩护式端头支架如图3—8所示。该支架布置 在工作面进风巷端，用于支护工作面进风巷与工 作面连接处的顶板，以及隔离采空区，防止矸石 进人工作区间，并能自动前移和推移转载机及刮 板输送机机头。该支架每组由两架结构相同的支 撑掩护式支架组成，两架支架并列布置。
.图3—2 ZD1600/7/3型支撑式液压支架 1—前梁；2—前梁短柱；3—顶梁；4—立柱 5—挡矸帘；6—操纵阀；7—推移千斤顶；8—底 座箱；
• 特点： • 1、顶梁采用分式铰接结构，前梁由短柱控 制，对顶板适应性好，梁端支撑力可达51. 7kN。 • 2、底座箱采用左右座箱、后部连成整体的 结构，支架稳定性好，对底板比压较小， 座箱低，有利于行人、通风。 • 3、顶梁后部设有挡矸帘，用以防止采空区 矸石涌入座箱。
P b
2、增阻阶段
支架达到初撑力后，随着顶板的缓慢下沉，封闭在立 柱下腔的工作液体缓慢升高，立柱的推力即支架对顶板的 支撑力也随之增大，直到立柱下腔压力达到安全阀动作压 力为止，这一过程称为支架的增阻阶段； 立柱下腔的液体受压而使其体积减小，以及立柱缸体 的弹性膨胀，支架要下降一段距离，下降的距离称为支架 的弹性可缩值，下降的性质称为支架的弹性可缩性。
• • • • • •
Y－后立柱支在掩护梁上 S－双运输机或水砂充填 D－单运输机 F－风力充填 4、主参数代号依次表示液压支架的工作阻力、最小高度 和最大高度，均用阿拉伯数字表示，参数之间用“/”符号 隔开，工作阻力单位KN,高度单位dm，一般舍去小数。 5、“补充特征代号”是“第二特征代号”的补充 L－机械联网 C－插腿式或插板式 6、“修改序号”用带括号的大写英文字母依次表示，如 第一次改型用（A）表示，第二次改型用（B）表示。 7、所有汉语拼音字母一律采用大写字母，其中不得用“I” 和“O”两个字母，以免与“1”和“0”相混淆 8、型号中字体大小相仿，不得采用角标。 9、型号中不得用地区或单位名称作为“特征代号”。
3、恒阻阶段
安全阀动作后，立柱下腔少量液体经安全阀溢出， 压力随之减小，当低于安全阀的调定压力时，安全阀重新 关闭，停止溢流，支架恢复正常工作状态。
•
恒阻阶段，支架对顶板产生的最大支撑力称为支架的 工作阻力 立柱的工作阻力 ：P zz ＝ πD2/4×Pa×10－3 支架的工作阻力：Pjz＝Pzz×n×η 式中 P zz ——立柱的工作阻力，KN. Pa——安全阀调定压力，MPa. D——立柱缸径，mm. Pjz——支架工作阻力，MPa. 支架的工作阻力取决于安全阀的调定压力、立柱数目、 立柱缸径及立柱布置的倾斜程度。所以，安全阀调定压力 的准确性、动作可靠性，对支架的性能有着决定性的影响。
•
液压支架承载中达到工作阻力后能加以保持的性质叫 做支架的恒阻性； • 液压支架因安全阀动作使立柱下腔液体少量溢出而下 降的性质称为支架的可缩性。 • 当工作面某些支架达到工作阻力而下降时，相邻的未 达到工作阻力的支架便成为顶板压力作用的突出对象，即 将压力分担到相邻的支架上，这种支架相互分担顶板压力 的性质叫做支架的让压性。 • 让压性可使支架受力均匀。
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任务实施
（一）熟悉工作环境 （二）熟悉操作的设备 （三）操作准备 （四）按即时支护方式操作练习 （五）注意事项
五、液压支架的工作原理
液压支架的工作原理 1—顶梁；2—立柱；3—底座；4—推移千斤顶；5—立柱操纵阀； 6—推移千斤顶操纵阀；7—液控单向阀；8—安全阀
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• 4、降架阶段
降架是指支架顶梁脱离顶板而不再承受顶板压力。需 移架时先降架。100～200mm左右；破碎顶板带压移架。
5、液压支架的特性曲线
二、推移
• 移支架、推刮板输送机，靠推移千斤顶的推拉完成。 • 一个推移千斤顶，两端分别和支架的底座和刮板输送机相 联接。 • 动作顺序：降架－移架－升架－推移刮板输送机。 • 推移步距：600mm、800mm、900mm。由相配套的采煤机 截深决定。 • 动作实现的两种方式：手动、电液控制自动。
二、液压支架型号示例
• ZY10000/27/56D • ZFS4000/16/28C • ZY4000/17/35P D ——电液控制 C ——插板式 P ——铺网支架
七、支架的运输和工作面安装 •一、支架在地面和井下的运输 •（一）、地面运输 •本支架按既定运输方式运输。其运输状态是：支架降至最低高 度；侧护板收回，并锁紧；推移杆收回用铁丝固紧于底座上； 所有拆下的胶管应加塑料堵（ 或帽）， 并固定在适当位置。 •（二）、井下运输 •支架下井前，应由矿井主管工程师按当地煤矿的安全要求及井 下运输条件制定下井方案（ 包括调试好整个支架的外型尺寸） 和计划进程，并提出安全措施， 同时注意如下事项： •1、根据使用本支架矿井的采煤方向，注意支架活动侧护板方 向，使之与工作面相适应。 •2、支架如需部分解体，请将液压中拆下的胶管口堵好，并捆 扎固定好软管头以防磕碰。 •3、井下运输时， 须使用平车。平车尺寸要适合井下运输条件， 平车承载能力应与支架或部件质量相适应；要求前后装匀、左 右装正、使重心位置尽可能在平车的中心部位； •4、巷道的断面尺寸及转弯尺寸应能保证装有支架或部件的平 车顺利通过。